TWI388513B - 有機廢水的生物處理方法以及生物處理裝置 - Google Patents

Description

有機廢水的生物處理方法以及生物處理裝置

本發明是關於藉由活性污泥處理有機廢水的有機廢水的生物處理方法及裝置，特別是關於可以減少因生物處理有機廢水所產生的剩餘污泥量的有機性廢水的生物處理方法及裝置。

因為生物處理含有有機物的有機廢水的生物處理法中的活性污泥法，具有可以得到良好水質的處理水、容易維護等優點，被廣泛用作生活污水及工業廢水等各種有機廢水的處理方法。但是，進行活性污泥處理的活性污泥槽的BOD(以生物化學耗氧量表示的有機物)體積負荷為0.5~0.8kg/m³ /日左右，較低。因此存在著為了適應高負荷必須增大活性污泥槽、擴大設置面積的問題。此外，被吸收為構成活性污泥細菌的BOD的大部分作為細菌的呼吸基質所利用、分解為二氧化碳和水，另一部分用於細菌的增殖，具體是細菌吸收的約20~40%BOD用於菌體合成。即被活性污泥處理的約20~40%BOD變換為細菌，故藉由活性污泥法的有機廢水處理中，也存在著以BOD為基質而增殖的細菌作為剩餘污泥被排出的問題。

已公知在活性污泥槽中添加載體的流動床方式。由於流動床方式在載體上保持細菌，提高了活性污泥槽內的細菌濃度、可以在BOD體積負荷為3kg/m³ /日左右的高負荷下處理。但是，流動床方式比通常的活性污泥法產生更多的剩餘污泥，具體是生物分解的約30%BOD成為剩餘污泥。

因此，公知在第一段處理槽(活性污泥槽)的後段設置保持有固定性原生動物的第二段處理槽的有機廢水的生物處理方法(例如參考日本特開昭55－20649號公報)。專利文獻1所揭示的方法中，第一段處理槽中在高BOD負荷下運行、可抑制原生動物的增殖、防止細菌的凝聚，從第一段處理槽流出的、包含分散性細菌的活性污泥處理水導入第二段處理槽。由於第二段處理槽中保存有捕食分散性細菌的原生動物，因分散性細菌被原生動物捕食，在剩餘污泥減少的同時進行生物群體的凝聚。因此，在第二段處理槽中形成沈降性好的微生物集合體(污泥)，從第二段處理槽流出的水經固液分離可以得到清澄的處理水。

如上所述，藉由組合高負荷運行的活性污泥槽與保持固定性微生動物的微生物保持槽，可以高負荷運行並且減少剩餘污泥量，進一步可以得到清澄的處理水。因此，關於使用活性污泥槽及微生物保持槽的活性污泥法，提出了多種改良方法。例如日本特開昭57－74082號公報揭示了在活性污泥槽與微生物保持槽之間設置食餌微細化槽的生物處理裝置。日本特開昭57－74082號公報所揭示的裝置中，藉由以食餌微細化裝置進行超音波處理等使結塊的細菌分散，從而促進後續的微生物保持槽中所保持的原生動物捕食細菌。

上述先前技術中，為了在微生物保持槽中保持一定量的微生物，使供給於微生物保持槽的細菌分散而使得微生物容易被細菌捕食、從而實現微生物的增殖。因此上述先前技術中剩餘污泥的減少並不一定充分。另一方面，供給於微生物保持槽的細菌結塊、變得大於微生物的口，則微生物捕食變得困難，微生物增殖所需食餌不足導致微生物減少、則不能在微生物保持槽中保持一定量的微生物。

鑒於上述課題，本發明的目的在於提供可以在微生物保持槽內穩定保持一定量的微生物、可以穩定減少剩餘污泥產生量的有機廢水生物處理方法及裝置。

本發明在保持微生物的槽內供給細菌基質與分散性細菌的任一方或雙方，藉由使該槽內存在一定量的分散性細菌確保微生物的食餌使得微生物增殖，利用增殖的微生物促進剩餘污泥的減少。更為具體而言，本發明提供：(1)一種有機廢水的生物處理方法，是將含有有機物的有機廢水導入生物處理槽進行生物處理、該生物處理槽的流出液經固液分離為污泥與處理水，包括：生物處理製程：在上述生物處理槽中以上述有機物作為基質將上述有機廢水變換為細菌；以及污泥減量製程：將含有上述細菌的生成污泥導入污泥處理槽中使微生物捕食、減少污泥量，其中在上述污泥減量製程的污泥處理槽中添加吸收為細菌的基質及/或以上述有機物為基質生成的分散性細菌。

(2)如(1)所述之有機廢水的生物處理方法，其中上述生物處理製程包括：第一生物處理製程：含有有機物的有機廢水導入第一個生物處理槽中、進行以上述有機物作為基質生成分散性細菌的生物處理；第二生物處理製程：將從上述第一生物處理製程中流出的、含有上述分散性細菌的流出液導入第二生物處理槽中、使上述分散性細菌被微生物捕食，同時進行以在上述第一生物處理製程中未處理殘存的有機物為基質生成細菌的生物處理。上述污泥減量製程是將在上述第二生物處理製程中生成的污泥導入上述污泥處理槽中使微生物捕食、從而減少污泥的製程，其中在上述污泥處理槽中添加吸收為分散性細菌的基質及/或在第一級生物處理槽中生成的分散性細菌。

(3)如(1)所述之有機廢水的處理方法，其中進一步包含分散菌生成製程：導入至上述生物處理製程中的有機廢水的一部分以及/或吸收為細菌的基質被導入至與上述生物處理槽並列的分散菌培養槽中，生成分散性細菌。上述污泥減量製程是將上述生物處理製程中生成污泥的一部分或全部導入上述污泥處理槽中被微生物捕食、減少污泥的製程，上述減少污泥槽中添加在上述分散菌培養槽中生成的分散性細菌。

(4)如(1)或(2)所述的有機廢水的生物處理方法，其中上述有機廢水的一部分繞過上述生物處理製程導入上述減少污泥製程的污泥處理槽中。

(5)如(1)至(4)中任一項所述之有機廢水的生物處理方法，其中上述污泥減量製程的污泥處理槽中進一步添加上述微生物用的營養劑。

(6)如(1)至(5)中任一項所述之有機廢水的生物處理方法，其中在上述減少污泥製程的污泥處理槽中保持的槽內污泥的平均滯留時間為2~30日。

(7)一種有機廢水的生物處理裝置，具備：生物處理槽：將含有有機物的有機廢水導入進行以上述有機物為基質生成細菌的生物處理；固液分離裝置：從上述生物處理槽中流出的處理液經固液分離得到處理水與污泥；污泥處理槽：保持微生物、導入上述污泥被上述微生物捕食，其中上述污泥處理槽中，設置添加吸收為細菌的基質及/或以上述有機物為基質所生成的分散性細菌的添加裝置。

其中，生物處理槽可以是在厭氧條件下生物分解有機物的厭氧性生物處理槽，也可以是好氧條件下生物分解有機物的好氧性生物處理槽。但是由於進行厭氧性有機物分解的厭氧性細菌增殖速度慢，為獲得高反應速度使用好氧性生物處理槽為佳。

生物處理製程中的生物處理方式，可採用浮游式、流動床式等任一方式。具體的浮游式，可列舉在生物處理槽的後段設置沈澱池的活性污泥法、以膜過濾浮游污泥而固液分離的膜式活性污泥法等。其中，在生物處理槽的後段設置沈澱池的活性污泥法中也包括將在沈澱池中被固液分離的污泥作為返送污泥返送至生物處理槽的處理方式。

再者，流動床式的生物處理法中保持細菌的載體可填充各種流動性的填充材料。載體的材質不受限定，包括灰、沙、活性炭、以及陶瓷等無機物，以及合成樹脂及纖維素(包括纖維素的衍生物)等有機物。合成樹脂有聚氨基甲酸乙酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯及聚乙二醇等，可選擇使用在此等合成樹脂中適宜混合發泡劑等使其發泡、具備網狀結構的多孔性發泡體。此外，亦可使用凝膠狀物質為素材的載體。

載體的形狀也不受限定，可示例粒狀、筒狀、蜂窩狀、絲狀及波浪狀等，粒狀的載體形狀有球形、片狀、正方體等。單體的大小可適宜使用0.1~10 mm左右的。載體的填充率為相對於生物處理槽體積密度為1~20%左右為佳。

在生物處理製程中進行活性污泥處理時，生物處理槽的運行條件以標準活性污泥法為基準、隨流動床、多段活性污泥、膜式活性污泥等方法而適宜調整。本說明書中，HRT(水文學滯留時間)是指被處理水從流入生物處理槽到流出所需時間，藉由生物處理槽的體積(L)除以被處理水的流量(L/時間)而求得。此外SRT(污泥的平均滯留時間)藉由數學式(1)而求得。

【數學式1】SRT(日)＝槽內污泥量÷除去污泥量

其中槽內污泥量是指生物處理槽內的微生物(污泥)的現存量，藉由數學式2求得。此外，除去的污泥量是指從生物處理槽中排出的微生物(污泥)量，可藉由數學式3求得。

【數學式2】槽內污泥量＝不溶性固形物(SS)濃度(mg/L)×槽體積(L)

【數學式3】除去污泥量＝不溶性固形物(SS)濃度(mg/L)×污泥除去量(L/日)

從生物處理製程流出的流出液中含有以有機廢水為基質而增殖的細菌。流出液經固液分離製程等處理，細菌集合，最終可得到結塊的生成污泥。本發明中將該生成污泥供給於污泥處理槽的同時，添加吸收為細菌的基質及/或有機物被吸收所生成的分散性細菌，微生物因易捕食的分散性細菌而定量存在。藉此，確保了為增殖一定量的微生物所需的食餌，故可防止污泥處理槽內的微生物的減少，獲得穩定的污泥減少效果。

在污泥處理槽中添加為使一定量微生物增殖所需的分散性細菌為佳。此外，也可在污泥處理槽中添加吸收為細菌的基質替代分散性細菌，使得污泥處理槽中增殖一定量的分散性細菌。可利用生物製程的被處理液有機廢水中所含的有機物、或從生物處理製程中流出的流出液中殘存的有機物作為基質，也可利用其他添加物。進一步，也可在污泥處理槽中添加基質及分散性污泥雙方。

基質及/或分散性細菌的添加量為能夠使污泥處理槽中增殖所需量的微生物所需的分散性細菌量為佳。具體的添加量為污泥處理槽中所供給的污泥的COD(以化學耗氧量所表示的有機物)量的0.1重量百分比(wt%)以上為佳，特佳為5~20 wt%。

本說明書中，導入污泥處理槽中的“生成污泥”是指在污泥處理槽的前段所設置的生物處理製程的生物處理槽中所生成的污泥。

此外，(2)中所記載的發明中，生物處理製程分割為第一生物處理製程與第二生物處理製程，第一生物處理製程中進行使分散性細菌增殖的生物處理，接著在第二生物處理製程中使微生物捕食分散性細菌。藉此實現進一步有效減少污泥量。

第二生物處理製程中，分散性細菌被微生物捕食，生成包含細菌與微生物的塊狀污泥。

(2)中所記載的發明中，在第二生物處理製程中所得到的生成污泥在第二級生物處理槽中被取出，接著，藉由設置在第二生物處理槽後段的固液分離裝置進行固液分離後、被送至後段的污泥減量化製程的污泥處理槽中。第二生物處理製程中，由於第一生物處理製程的流出液中殘存的有機物也可以進行藉由細菌分解的生物處理，故以(2)記載的發明不僅可以穩定且充分地減少剩餘污泥，還可得到良好的處理水質。

本發明在污泥處理槽中添加分散性細菌自身或可生成分散性細菌的基質，也可如(5)所記載的發明所述在污泥處理槽中添加微生物的營養劑。營養劑為含有脂質的物質為特佳，脂質可列舉磷脂質、遊離脂肪酸及甾醇等，特別適宜使用溶血磷脂質、卵磷脂等含有磷脂質的物質。具體可使用米糠、啤酒糟、油渣、甜菜渣、貝殼粉、蛋殼、蔬菜提取物、魚肉提取物、各種胺基酸、以及各種維他命等作為營養劑。

此外，為防止微生物流出，污泥處理槽中污泥的滯留時間較長為佳，具體地如(6)中記載的發明為2~30日為佳。

採用較小容量的污泥處理槽時，為了確保滯留時間，例如可在污泥處理槽的後段設置沈澱槽進行污泥返送。此外，利用脫水機或膜固液分離，也可僅使固形組分留在污泥減量槽中。作為膜，例如可在污泥處理槽中設置浸漬膜。

本發明藉由在保持原生動物等微生物的污泥處理槽中添加吸收為細菌的基質及/或分散性細菌，可防止微生物減少、獲得高剩餘污泥減少量，並且可以進行穩定的處理。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

以下，利用圖式詳細說明本發明。以下同一構件使用同一符號，並省略或簡化其說明。圖1是本發明第一種實施例之有機廢水的生物處理裝置(以下簡稱“處理裝置”)11的示意圖。處理裝置11包括：作為生物處理槽的第一活性污泥槽21和第二活性污泥槽31、作為固液分離裝置的沈澱池41，以及污泥處理槽51。第一活性污泥槽21及第二活性污泥槽31之間以第一連接管35、第二活性污泥槽31及沈澱池41之間以第二連接管45、沈澱池41及污泥處理槽51之間以污泥管路66分別串聯起來。

另外，第一活性污泥槽21的入口側連接有原水管路25，此原水管路25分出回路(bypass)26作為添加裝置，且回路26的末端與污泥處理槽51相連。污泥管路66的中間連接有第一排泥管路67及返送污泥管路68、返送污泥管路68的末端連接有第二活性污泥槽31。其中，替代回路26，亦可將供給與原水不同的有機廢水等的配管作為添加裝置連接於污泥處理槽51。

以下，說明使用此處理裝置11的有機廢水處理方法。首先，將下水或工業廢水等有機廢水作為被處理水，從原水管路25導入第一活性污泥槽21。接著，將有機廢水與第一活性污泥槽21中所保有的活性污泥混合，以進行生物分解有機廢水中所含的有機物的第一生物處理(活性污泥處理)製程。由於，處理裝置11具備有第二活性污泥槽31，較佳的是第一活性污泥槽21在pH6~8、BOD體積負荷1kg/m³ /日以上、HRT24小時以下、從輸氣管或排氣管等氣體供給裝置(未繪示於圖中)供給空氣等含有氧氣的氣體的條件下高負荷運行。

在第一生物處理製程中，作為被處理水而導入的有機廢水中所含的有機物會大部分(本實施方式中70%以上)被生物分解。本實施例中第一活性污泥槽21以小規模、高負荷運行，故有機物吸收而增殖的細菌未結塊，而以分散狀態包含在流出液中，而從第一活性污泥槽21流出。此流出液藉由第一連接管35導入第二活性污泥槽31中進行第二生物處理(活性污泥處理)。

第二活性污泥槽31在所謂鐘形蟲(vorticella)或輪蟲(rotifer)的微生物存在下，較佳在pH6~8、BOD污泥負荷0.1kg/kg－SS/日以下、從氣體供給裝置(未繪示於圖中)供給空氣等含有氧氣的氣體的條件下運行。為使增殖速度慢的微生物增殖，第二活性污泥槽31可在SRT40日以下、較佳在30日以下、更佳在10~30日左右的範圍內低負荷運行。使後段的沈澱池41中從液體組分分離所得的固體含量作為返送污泥返回至第二活性污泥槽31中為佳。或者是，亦可藉由在第二活性污泥槽31中設置分離膜、以保持槽內污泥的膜分離方式運行。另外，亦可第二活性污泥槽31中添加載體(carrier)，使微生物及細菌負載在固定床或流動床上運行。其中，藉由每隔40日、特別是30日將第二活性污泥槽31的槽內污泥更換一次，以去除過剩增殖的微生物及其糞為佳。

第一活性污泥槽21的流出液中所含的殘存有機物在此第二活性污泥槽31中被生物分解，分散性細菌因微生物捕食或自己消化而減少。由於，第二活性污泥槽31的SRT長且存在微生物，第二活性污泥槽31內的細菌結塊、生成也包含微生物塊化的生成污泥的混合污泥。

本實施例中，包含此生成污泥的液體從第二活性污泥槽31流出、自第二連接管45導入沈澱池41，生成污泥在沈澱池41中與處理水分離。自連接於沈澱池41出口側的處理水管路55取出處理水，至少一部分生成污泥自污泥管路66送至污泥處理槽51中。由於本實施例中第二活性污泥槽31也進行生物分解，可以獲得良好水質的處理水。

其中，設計連接第二活性污泥槽及污泥處理槽51的連接管時，也可將第二活性污泥槽31及沈澱池41兩者分離所得的生成污泥都導入污泥處理槽51中。處理裝置11中，沈澱池41中所分離的一部分污泥作為返送污泥藉由污泥管路66分出的返送管路68返回至第二活性污泥槽31中。此外，污泥亦可作為返送污泥從第二活性污泥槽31或沈澱池41返送至第一活性污泥槽21。

污泥處理槽51中與第二活性污泥槽31同樣保持有微生物，藉由從回路26導入有機廢水，在添加有機廢水中所含的有機物作為基質下，實施減少生成污泥量的污泥減量製程。基質的添加量為供給於污泥處理槽51的生成污泥的COD量的0.1重量百分比(wt%)以上為佳，特佳為1~20 wt%。本實施方式中，污泥處理槽51中所添加的基質源，使用的是生物處理製程中被迂回的被處理水，也可以使用從第一生物處理製程流出的液體(以下稱為“活性污泥處理水”)。活性污泥處理水中不僅含有作為基質的有機物，還有分散性細菌。此外，也可以將藉由生物處理增殖的分散性細菌直接或濃縮後添加至污泥處理槽51中。

污泥處理槽51在pH4~8、SRT 12小時以上、特別是48小時~30日、自氣體供給裝置(未繪示於圖中)供給含氧氣體的有氧條件下運行。污泥處理槽51的pH在6以下時污泥的減量效果特佳。

污泥處理槽51的SRT，可以隨著沈澱池41中被分離的生成污泥的返送比率(返送至第二活性污泥槽31的量：供給於污泥處理槽51的量)的調整而調整，處理裝置11運行時或第一活性污泥槽21中生成的污泥量多的情形下，可以將生成污泥的一半~全部供給至污泥處理槽51，也可將一部分作為剩餘污泥從第一排泥管路排出。

從污泥處理槽51流出的污泥(以下稱作“減量處理污泥”)可以直接、或經固液分離後送至第二活性污泥槽31，也可從連接於污泥處理槽51的第二排泥管路65排出。減量處理污泥經固液分離時，若液體組分送至第一活性污泥槽21進行活性污泥處理，則促進污泥進一步減量化及處理水的COD濃度降低，為佳。此外，減量處理污泥也可返送至污泥處理槽51。

污泥處理槽51中也可在基質及/或分散性細菌之外，添加促進微生物增殖的營養劑。可使用含脂質的物質作為營養劑，每單位槽體積添加量為0.01mg/L/日以上，特別是0.1~10mg/L/日為佳。

第一活性污泥槽21也可串聯設置二槽以上的生物處理槽、進行多段處理。進一步，也可在第一活性污泥槽21中添加載體，也可作為添加載體的流動床。藉此，可以BOD體積負荷為5kg/m³ /日以上的高負荷處理。

第二活性處理槽31中，因為是利用增殖速度比細菌慢的微生物作用及細菌的自身分解，為使微生物與細菌在體系內留存，選用合適運行條件及處理裝置很重要，故第二活性污泥槽31進行返送污泥的活性污泥處理方式或進行膜分離式活性污泥處理方式為佳。此時，在曝氣槽內添加載體可提高微生物的槽內保持量。

此外，在一個污泥處理槽中也可添加載體以提高微生物的槽內保持量。

在第一活性污泥槽21、第二活性污泥槽31、污泥處理槽51中添加的載體的形狀可以為球狀、片狀、中空筒狀、絲狀等中任一種即可，直徑為0.1~10mm左右為佳。此外，載體的材料為天然材料、無機材料、高分子材料等中任一種即可，也可使用凝膠狀物質。

以下藉由圖2說明本發明之第二實施例之處理裝置12。圖2是處理裝置12的示意圖，處理裝置12具備有，作為生物處理槽的活性污泥槽22、沈澱槽41及污泥處理槽51。活性污泥槽22藉由第一連接管35與沈澱池41相連。即第二實施例的處理裝置12與第一實施方式的處理裝置11不同之處在於沒有第一生物處理槽21，第二實施例的處理裝置12的返送管路68與活性污泥槽22相連。

此處理裝置12的活性污泥槽22的規模比第一實施例的處理裝置11的活性污泥槽21更大。運行條件基於標準活性污泥法，然而可以隨流動床、多段活性污泥、膜式活性污泥等方法的不同而作適宜調整。活性污泥槽22內生成細菌、所生成的細菌塊狀化，以塊化沈澱導入沈澱池41之中。沈澱池41中比重大的塊狀因自然沈降而與液體組分分離，得到生成污泥，同時從處理水管路55取出液體組分作為處理水。

沈澱池41中所得到的生成污泥，從污泥管路66供給於污泥處理槽51。本實施方式中，一部分生成污泥藉由返送管路68返送至活性污泥槽22。如上所述，本實施方式的處理裝置12的裝置構成與第一實施例的處理裝置11相比更簡化。

圖3為本發明的第三實施例之處理裝置13的示意圖，處理裝置13與第一實施例的處理裝置11相同，具備：第一活性污泥槽21、第二活性污泥槽31、沈澱槽41及污泥處理槽51，其構成與處理裝置11基本上相同。但是，在處理裝置13中沒有設置第一實施例的處理裝置11中使原水迂回的回路26，取而代之的是設置分支管路27作為添加裝置。分支管路27的一端連接於第一連接管35的中間，另一端連接於污泥處理槽51，從第一活性污泥槽21流出的流出液中所含的有機物作為基質供給於污泥處理槽51。

圖4是本發明的第四實施例的處理裝置14的示意圖。處理裝置14具備有，作為生物處理槽的活性污泥槽23、分散菌培養槽24、沈澱池41、污泥處理槽51。活性污泥槽23比第一實施例的處理裝置11的活性處理槽21大。運行條件不受特別限定，例如可基於標準活性污泥法。在活性污泥槽23中增殖的細菌，與第二實施方式的情形相同以塊化狀態導入沈澱池41中，至少一部分在沈澱池41中經固液分離的生成污泥自污泥管路66供給於污泥處理槽51，剩餘部分藉由返送管路68返送至活性污泥槽23。

另一方面，原水管路25的中間連接第二原水管路28，以替代第二實施例的處理裝置12的回路26，第二原水管路28的末端連接於分散菌培養槽24的入口側。分散菌培養槽24的規模小於第一實施例的處理裝置11中的第一活性污泥槽21，適宜在pH6~8、BOD體積負荷1kg/m³ /日以上、HRT24小時以下運行，生成分散性細菌。分散菌培養槽24藉由第三連接管29與污泥處理槽51相連，分散菌培養槽24中生成的分散性細菌藉由第三連接管29添加至污泥處理槽51中。其中，本實施例中第三連接管29具有添加裝置的功能。

(實施例1)

以下，基於實施例進一步詳細說明本發明。實施例1使用圖1所示的處理裝置11，以類比廢水(COD_{c r} 濃度1000mg/L，BOD濃度660mg/L)作為被處理水進行實驗。第一活性污泥槽21的容量為3.6L，在pH6.8、BOD負荷3.85kg/m3/日、HRT4小時、無返送污泥的條件下運行。第二活性污泥槽31的容量為15L，pH6.8、相對於槽內污泥量BOD污泥負荷0.022kg/m－MLSS/日、HRT17小時下運行。實施例1中，在第一活性污泥槽21與第二活性污泥槽31中被處理水中所含的有機物基本上全部被生物分解，包含第一活性污泥槽21及第二活性污泥槽31的整個生物處理槽中被處理水的處理條件為BOD負荷0.75kg/m3/日，HRT21小時。

另一方面，污泥處理槽51的容量3L，在pH5.0、HRT6日、SRT 6日下運行。從第二活性污泥槽31中取出的污泥(COD濃度7000mg/L)以0.5L/日的供給量導入污泥處理槽51中。污泥處理槽51的槽內污泥以0.5L/日的速率取出。另外，從回路26將迂回的被處理水以COD濃度10.5mg/日的添加量添加至污泥處理槽51中作為細菌吸收的基質源。

上述條件下進行被處理水的處理結果，被處理水中所含BOD的污泥轉換率為0.12 kg/m－MLSS/kg－BOD。

(實施例2)

在實施例1的構成及條件之上，在污泥處理槽51中每日1次添加卵磷脂作為營養劑，使得添加後污泥處理槽51內的濃度為1mg/L。結果被處理水中所含BOD的污泥轉換率以BOD計為0.08 kg/m－MLSS/kg－BOD。此外，污泥處理槽51內的微生物濃度與實施例1相比更穩定。

(實施例3)

實施例3使用圖4所示的處理裝置14，以實施例1同樣的模擬廢水作為被處理水進行實驗。活性污泥槽23的容量為15L，在pH6.8、BOD負荷0.76kg/m3/日、HRT 20小時下運行。此外，污泥處理槽51的容量3L，在pH5.0、HRT 6日、SRT6日條件下運行。將從活性污泥槽23中取出的污泥以0.5L/日的供給量導入污泥處理槽51中。另外，以0.5L/日速率取出污泥處理槽51的槽內污泥。

在實施例3中，替代實施例1中從回路26供給被處理水的方式，將在分散菌培養槽24中生成的分散菌為主的濃縮污泥藉由第三連接管29添加至污泥處理槽51中。即藉由從第二原水管路28將迂回的被處理水作為基質添加至分散菌培養槽24中使分散菌生成，藉由濃縮分散菌培養槽24的槽內污泥所得到的分散菌為主的濃縮污泥以17.5mg－COD/日的添加量添加至污泥處理槽51中。在污泥處理槽51中進一步每日1次添加卵磷脂作為營養劑，使得添加後污泥處理槽51中的濃度為1mg/L。

上述條件下進行1個月被處理水的處理，結果被處理水中所含BOD的污泥轉換率為0.16 kg/m－MLSS/kg－BOD。

(實施例4)

實施例4使用圖2所示的處理裝置12，以實施例1同樣的模擬廢水作為被處理水進行實驗。活性污泥槽22的容量為15L，在pH6.8、BOD負荷0.76kg/m³ /日、HRT 20小時下運行。此外，污泥處理槽51的容量3L，在pH5.0、HRT 6日、SRT6日條件下運行。將從活性污泥槽23中取出的污泥以0.5L/日的供給量導入污泥處理槽51中。此外，以0.5L/日速率取出污泥處理槽51的槽內污泥。

在實施例4中，與實施例1同樣從回路26將一部分被處理水迂回作為基質源添加。進一步，在污泥處理槽51中每日1次添加卵磷脂作為營養劑，使得添加後污泥處理槽51中的濃度為1mg/L。結果被處理水中所含BOD的污泥轉換率以BOD計為0.25 kg/m－MLSS/kg－BOD。

(實施例5)

實施例5使用圖3所示的處理裝置13，以實施例1同樣的模擬廢水作為被處理水進行實驗。第一活性污泥槽21、第二活性污泥槽31、污泥處理槽51的容量及運行條件與實施例1相同。但是，實施例5中，按照圖3的處理裝置13，作為基質源添加至污泥處理槽51中的不是被處理水，而是第一活性污泥槽21的槽內污泥的濃縮物，經由分支管路27以COD濃度10.5mg/日的添加量添加至污泥處理槽51中。

上述條件下進行被處理水的處理結果，被處理水中所含BOD的污泥轉換率以BOD計為0.10kg/m－MLSS/kg－BOD。

(實施例6)

實施例6，在實施例5的構成及條件之上，在污泥處理槽51中1日1回添加卵磷脂作為營養劑、使得添加後污泥處理槽51中的濃度為1mg/L。其他與實施例5相同的條件下繼續處理的結果，被處理水中所含BOD的污泥轉換率以BOD計為0.15kg/m－MLSS/kg－BOD。此外，污泥處理槽51中的微生物濃度與實施例5相比穩定。

(比較例1)

比較例1，在15L活性污泥槽中導入實施例1中使用的模擬廢水作為被處理水，在pH6.8、BOD負荷0.76 kg/m³ /日、HRT 20小時的條件下運行1個月。在活性污泥槽的後段設置與實施例3同樣的沈澱池41經固液分離所得到的處理水水質良好，然而被處理水所含BOD的污泥轉換率以BOD計為0.40kg/m－MLSS/kg－BOD。

如上所述，實施例1~6的剩餘污泥產生量與標準活性污泥法的比較例1相比可減少一半以下。此外，任一實施例中，都可以防止進行污泥減量的污泥處理槽中微生物的減少，得到穩定的污泥減量效果。進一步，任一實施例中從沈澱池41中得到的處理水的水質良好，得到高處理效率。

本發明可應用於下水等有機廢水的生物處理。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

11、12、13、14．．．生物處理裝置

21．．．第一活性污泥槽

22、23．．．活性污泥槽

24．．．分散菌培養槽

25．．．原水管路

26．．．回路

27．．．支管管路

28．．．第二原水管路

29．．．第三連接管

31．．．第二活性污泥槽

35．．．第一連接管

41．．．沈澱池

45．．．第二連接管

51．．．污泥處理槽

55．．．處理水管路

65．．．第二排泥管路

66．．．污泥管路

67．．．第一排泥管路

68．．．返送污泥管路

圖1是本發明第一種實施例的生物處理裝置的示意圖。

圖2是本發明第二種實施例的生物處理裝置的示意圖。

圖3是本發明第三種實施例的生物處理裝置的示意圖。

圖4是本發明第四種實施例的生物處理裝置的示意圖。

11．．．生物處理裝置

21．．．第一活性污泥槽

25．．．原水管路

26．．．回路

31．．．第二活性污泥槽

35．．．第一連接管

45．．．第二連接管

41．．．沈澱池

51．．．污泥處理槽

55．．．處理水管路

65．．．第二排泥管路

66．．．污泥管路

67．．．第一排泥管路

68．．．返送管路

Claims (9)

1. 一種有機廢水的生物處理方法，是將包含有機物的有機廢水導入生物處理槽進行生物處理，並將此生物處理槽的流出液經固液分離為污泥與處理水的方法，該方法包括：生物處理製程，用以在上述生物處理槽中以上述有機物作為基質將上述有機廢水變換為細菌；以及污泥減量製程，用以將含有上述細菌的生成污泥導入污泥處理槽中使微生物捕食、減少污泥量，其中在上述污泥減量製程的污泥處理槽中添加吸收為細菌的基質及/或以上述有機物為基質生成的分散性細菌。
2. 如申請專利範圍第1項所述之有機廢水的生物處理方法，其中上述生物處理製程，包括：第一生物處理製程，將包含有機物的有機廢水導入第一個生物處理槽中、進行以上述有機物作為基質生成分散性細菌的生物處理；以及第二生物處理製程，將從上述第一生物處理製程中流出的、含有上述分散性細菌的流出液導入第二生物處理槽中、使上述分散性細菌被微生物捕食，同時進行以在上述第一生物處理製程中未處理殘存的有機物為基質生成細菌的生物處理，上述污泥減量製程是將在上述第二生物處理製程中生成的污泥導入上述污泥處理槽中使微生物捕食、從而減少污泥的製程，其中在上述污泥處理槽中添加吸收為分散性細菌的基質及/或在第一級生物處理槽中生成的分散性細菌。
3. 如申請專利範圍第1項所述之有機廢水的生物處理方法，更包含一分散菌生成製程，用以導入至上述生物處理製程中的一部分有機廢水以及/或吸收為細菌的基質被導入至與上述生物處理槽並列的分散菌培養槽中，生成分散性細菌，上述污泥減量製程是將上述生物處理製程中生成污泥的一部分或全部導入上述污泥處理槽中被微生物捕食、減少污泥的製程，在上述污泥減量槽中添加在上述分散菌培養槽中生成的分散性細菌。
4. 如申請專利範圍第1項所述之有機廢水的生物處理方法，其中一部分上述有機廢水繞過上述生物處理製程導入上述污泥減量製程的污泥處理槽中。
5. 如申請專利範圍第2項所述之有機廢水的生物處理方法，其中一部分上述有機廢水繞過上述生物處理製程導入上述污泥減量製程的污泥處理槽中。
6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之有機廢水的生物處理方法，其中在上述污泥減量製程的污泥處理槽中進一步添加上述微生物用的營養劑。
7. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之有機廢水的生物處理方法，其中在上述污泥減量製程的污泥處理槽中保持的槽內污泥的平均滯留時間為2~30日。
8. 如申請專利範圍第6項所述之有機廢水的生物處理方法，其中在上述污泥減量製程的污泥處理槽中保持的槽內污泥的平均滯留時間為2~30日。
9. 一種有機廢水的生物處理裝置，包括：生物處理槽，用以將包含有機物的有機廢水導入，並進行以上述有機物為基質來生成細菌的生物處理；固液分離裝置，用以將從上述生物處理槽中流出的處理液經固液分離得到處理水與污泥；以及污泥處理槽，用以保持微生物，並用以導入上述污泥被上述微生物捕食，其中上述污泥處理槽中，設置有添加吸收為細菌的基質及/或以上述有機物為基質所生成的分散性細菌的添加裝置。